Nosiciele cudzych genów

Nosiciele cudzych genów

Obce DNA może powodować choroby albo przed nimi chronić

To brzmi niesamowicie – kobiety mają w mózgach komórki swoich dzieci. Powiedzenie, że syn jest oczkiem w głowie matki, okazuje się niezwykle prawdziwe, podobnie jak mówienie o „mózgu w ciąży”. Z powyższego faktu można wysnuwać daleko idące wnioski – komórki dzieci zawierają po połowie DNA matki i ojca. Czy więc kobieta, która była w ciąży, jest sterowana przez obcy materiał genetyczny, także ten partnera? Czy matka chłopca bardziej pasjonuje się piłką nożną i lepiej parkuje?
Tego rodzaju konkluzje są przedwczesne, jednak nieliczna grupa naukowców stawia sobie pytania o rolę obcego DNA w organizmie. Wydaje się, że obce komórki mogą powodować niektóre choroby, ale zapobiegać innym. Sprawa jest bardzo tajemnicza, na razie istnieją tylko hipotezy, pewnych odpowiedzi nie ma. Już w latach 60. XX w. badacze stwierdzili, że podczas ciąży matka i dziecko wymieniają między sobą komórki. Potem okazało się, że obce komórki pozostają w organizmie przez dziesięciolecia. Prawdopodobnie to komórki macierzyste z krwi i łożyska, zdolne do niekończących się podziałów oraz przekształcania się w komórki różnych tkanek. Transfer komórkowy nie jest zrównoważony. Matka otrzymuje znacznie więcej komórek dziecka niż odwrotnie. Nie musi przy tym go urodzić. Komórki płodowe znajdują się we krwi matki już w pierwszym trymestrze ciąży. W organizmach kobiet, które dokonały aborcji, występują one nawet liczniej.
Wiele wskazuje na to, że wszyscy jesteśmy mikrochimerami. Chimera to organizm zbudowany z komórek różniących się genetycznie (w mitologii greckiej Chimera straszyła jako potwór z głową lwa, tułowiem kozy i ogonem węża. Woody Allen żartował w filmie „Śpioch”, że chimera ma ciało kraba i głowę pracownika socjalnego). Mikrochimeryzm to obecność niewielkiej liczby komórek genetycznie różnych od komórek gospodarza. Każdy przed urodzeniem otrzymuje porcję komórek swojej matki. Poprzez krew matki mogą być przekazywane także komórki starszego rodzeństwa. Niedawno naukowcy zidentyfikowali męskie DNA w pępowinie dziewczynki, która ma starszego brata. Mikrochimeryzm kobiet nasila się w wyniku ciąży. Ponadto przeniesienie obcego materiału genetycznego następuje przez transfuzje krwi i transplantacje organów.

Komórki synów

W 2010 r. badacze z zespołu Geralda Udolpha z Instytutu Biologii Medycznej w Singapurze stwierdzili, że materiał genetyczny płodu potrafi się przedostać nawet do mózgu, czyli pokonać barierę krew-mózg, oddzielającą naczynia krwionośne mózgu od tkanki nerwowej. Wyniki ich pracy opublikował magazyn „Stem Cells and Development”. Naukowcy z Singapuru znaleźli w mózgach myszy komórki pochodzące z pewnością od ich potomstwa. W mózgach mysich matek komórki te zróżnicowały się i najprawdopodobniej zintegrowały z tkanką nerwową. Zaczęto stawiać sobie pytania, czy podobne zjawisko występuje u ludzi. Niedawno okazało się, że tak jest rzeczywiście.
We wrześniu br. fachowy periodyk „PLOS One” opublikował wyniki badań, które przeprowadzili William Chan i Lee Nelson z zespołem, pracujący we Fred Hutchinson Cancer Research Institute w Seattle. Przebadali oni ciała 59 kobiet, zmarłych w wieku od 32 do 101 lat. W mózgach 37 odnaleźli komórki ich synów. Nie znaczy to, że do centralnych organów nerwowych nie przedostaje się również materiał genetyczny córek. DNA z męskim chromosomem Y, którego kobiety nie mają, jest po prostu znacznie łatwiejsze do wykrycia.
Komórki płodowe pozostają w mózgach bardzo długo. Najstarsza z kobiet, u których je wykryto, miała 94 lata.
Tych męskich komórek płodowych nie było wiele – przeciętnie 0,2 komórki na milion komórek matki. W mózgu jednej z kobiet zidentyfikowano jednak aż 512 męskich komórek płodowych na milion komórek matki. Specjaliści zastanawiają się nad sensem tego komórkowego transferu. Wydaje się, że obce DNA odgrywa w organizmie jakąś rolę. Układ odpornościowy rozpoznaje te komórki jako obce, ale przeważnie ich nie atakuje. Być może ta tolerancja wynika z faktu, że obce komórki wędrują, łączą się z komórkami organizmu lub przekształcają w nie. Stają się jego integralną częścią,  aczkolwiek obcego pochodzenia.
Nie można wykluczyć, że obce DNA chroni przed niektórymi chorobami. Pewne fakty świadczą o tym, że płodowe DNA zapobiega chorobie Alzhei-
mera. U 33 kobiet badacze ze Seattle stwierdzili zmiany degeneracyjne wywołane przez tę chorobę. Okazało się, że kobiety, w których mózgach udział męskiego materiału genetycznego był najwyższy, nie miały alzheimera.
Wiadomo, że kobiety, które były w ciąży, nieco rzadziej zapadają na raka piersi. Dr Lee Nelson przypuszcza, że komórki płodowe należące do systemu immunologicznego zapewniają kobiecie dodatkową ochronę, rozpoznają bowiem komórki rakowe, których nie odnalazł system odpornościowy matki. Ale w tej materii niełatwo o jasne interpretacje. Kobiety z mikrochimeryzmem płodowym częściej chorują na nowotwór jelita grubego oraz na raka skóry.
Według jednej z hipotez płodowe komórki macierzyste, a więc zdolne do przekształcenia się w prawie każdy rodzaj tkanki, trwają we krwi matki lub w pewnych niszach w organizmie jako swoisty magazyn części zamiennych. W razie potrzeby komórki te są przekształcane w takie, które przydają się do naprawienia organizmu. We krwi kobiet chorych na raka bądź cierpiących na zaburzenia układu immunologicznego znaleziono męskie komórki płodowe, które zmieniły się w komórki wątroby, nabłonkowe i w białe ciałka krwi. Badania te przeprowadziła dr Diana Bianchi z Tufts University w Bostonie.

Źródło długowieczności?

Kardiolog Hina Chaudhry z renomowanej Mount Sinai School of Medicine w Nowym Jorku uważa, że mikrochimeryczne komórki płodowe pełnią w organizmie funkcję terapeutyczną. Przeprowadzone przez nią badania wykazały, że w ciałach myszy komórki embrionów przedostały się do serca matek i przekształciły w normalnie funkcjonujące komórki. W mięśniu sercowym przyczyniły się do regeneracji uszkodzonej tkanki. Według dr Chaudhry, istnieje znaczne prawdopodobieństwo, że podobny proces zachodzi, kiedy komórki płodowe pojawiają się w mózgu: „Założę się, że komórki docierają do mózgu matki i tam przemieniają się w neurony”. Do tej pory nie stwierdzono, by duża liczba komórek synów w organizmach matek powodowała wykształcenie się u tych kobiet cech męskich.
Badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z uniwersytetu w Bristolu również zdają się świadczyć, że obce DNA pomaga organizmowi w potrzebie. Bristolscy specjaliści przebadali dzieci, które zapadły na cukrzycę typu 1. W trzustkach chorych nie ma komórek beta produkujących insulinę lub jest ich za mało. Okazało się, że niektórych małych pacjentów poratowały obce komórki pochodzące od ich matek. Przekształciły się w komórki beta i produkowały zbawczą insulinę.
Według niektórych naukowców, nowe, żywotne komórki od własnych dzieci są dla pań prawdziwym źródłem młodości. Być może to mikrochimeryczne komórki płodowe powodują, że kobiety żyją dłużej niż mężczyźni.
Obce DNA z pewnością ma dobre strony, ale należy pamiętać o jego mrocznym obliczu. „Mikrochimeryczne komórki płodowe są jak dr Jekyll i pan Hyde”, tłumaczy dr Lee Nelson. Niekiedy układ odpornościowy nie tylko rozpoznaje obcy materiał genetyczny, lecz także go atakuje. Wyjaśnia to, dlaczego kobiety częściej zapadają na choroby autoimmunologiczne, takie jak stwardnienie rozsiane czy zapalenie tarczycy Hashimoto. Kobiety, które były w ciąży, mają przecież więcej obcego DNA niż mężczyźni, dostają je od matek oraz od swoich dzieci.
Rola obcego materiału genetycznego w organizmie wymaga dalszych kompleksowych badań. Nieliczni naukowcy analizujący ten problem skarżą się na brak funduszy. Koncerny nie są skłonne do finansowania takich prac, ponieważ nie widzą możliwości zysku. Pewne jest jednak, że badania nad obcym DNA przyniosą nowe niespodzianki. Może ułatwią pokonanie chorób związanych z zaburzeniami układu odpornościowego oraz wykorzystanie komórek macierzystych w leczeniu różnych dolegliwości.

Wydanie: 48/2012

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy